水工混凝土范文10篇

摘要：通过对唐徕渠水工混凝土缺陷修补加固技术进行应用试验，在不改变原有水工建筑物使用功能和技术参数的情况下，针对水工混凝土不同程度缺陷表面进行降糙、补强、防渗、抗冻等修补加固处理，以提高灌溉渠道及建筑物的使用寿命。

关键词：水工混凝土；修补加固；技术应用；施工技术

1工程概况

唐徕渠是宁夏引黄灌溉最大的干渠，全长294km，其中干渠长147.7km，支干渠长146.3km，渠道砌护率73%，沿线主要建筑物有直开口513座、涵洞44座、水闸51座、渡槽20座、陡坡跌水1座、桥梁240座，各类建筑物共计869座。干渠进口设计流量127m3/s，年均行水185d左右，近年年均引水量9.8亿m3，承担着宁夏9个市县120多万亩（1亩≈0.067hm2）农田灌溉以及典农河、沙湖、星海湖等19万亩湖泊湿地的补水任务。

2唐徕渠水工混凝土主要缺陷问题分析

唐徕渠灌区冬季气候寒冷，但为增加土壤墒情又必须进行冬灌，冬灌结束时间多为每年11月20日前后，日平均气温已到零下。渠道停水后蓄积在渠道内坡的水分来不及完全向外渗出就冻结在渠道土壤内，在冬季遇上极端低温天气冻胀变形异常增大，对砼冻融剥蚀破坏异常严重。尤其是挖方渠道，冬灌停水后渠道自身的水分不能及时向外渗出，外坡或田间来水又补充在渠道内，造成渠道土壤含水量大增，对砼冻融剥蚀破坏更为严重。以唐徕渠西门桥下（唐徕渠桩号73+235）渠道混凝土为例，渠道于2003年进行全断面衬砌，底板衬砌采用40cm厚的混凝土浇筑，混凝土标号为C30、F200、W6。工程运行10多年后，出现大面积冻融剥蚀破坏，局部剥蚀深度达10cm左右，部分底板表面钢筋已经露出。通过对渠道运行状况及施工工艺分析，发现混凝土冻融剥蚀破坏的主要原因有：①在混凝土拌和、运输、输送过程中，引气剂引发的微小气泡大量损失，混凝土含气量远低于抗冻混凝土含气量的要求，导致混凝土抗冻标号达不到设计要求；②混凝土振捣不密实、养护不到位或者表面受冻害等因素。

1前言

我省目前正进行50~70年代修建的大中型水库和水闸的除险加固工程，对已建水工混凝土建筑物进行各种老化加固处理是主要内容之一，即解决各种原因造成的裂缝和表面剥蚀、水质侵蚀、冲磨、空蚀、钢筋锈蚀、混凝土质量差等老化问题。水工混凝土建筑物的主要任务是挡水、引水、输水和泄水，混凝土老化造成的结果是裂缝的存在，裂缝往往是多种因素联合作用的结果，严重的裂缝和表面剥蚀及钢筋锈蚀不仅危害水工混凝土建筑物的整体性和稳定性，而且还会产生大量的漏水，使建筑物的安全运行受到严重威胁，加速混凝土结构老化，缩短水工混凝土建筑物的使用寿命，造成其耐久性产生很大危害。同时渗漏会导致水量的损失，影响到工程经济效益和社会效益。

2丙乳砂浆特性

丙乳是丙烯酸脂共聚乳液的简称，是一种高分子聚合物的水分散体，是一种水泥改性剂，是由南京水利科学研究院科研成果直接转化而成的产品，1986年已通过水利部鉴定，1988年获国家科技进步三等奖。已列入《工业建筑防腐设计规范》（GB50046-95）作为化工耐腐蚀材料。加入水泥砂浆后为聚合物水泥砂浆，属于高分子聚合物乳液改性水泥砂浆，适用于水利、公路、工业及民用建筑等钢筋混凝土结构的防渗、防腐护面和修补工程。

丙乳砂浆中聚合物膜弹性模量较小，它使水泥浆体内部的应力状态得到改善，可以承受变形而使水泥石应力减少，产生裂缝的可能性也减少，同时聚合物纤维越过微裂缝，起到桥架作用，缝间都有聚合物纤维相连，所形成的均质聚合物框架，作为填充物跨过已硬化的微裂缝，限制微裂缝的扩展，微裂缝常在聚合物膜较多处消失，显示聚合物的抗裂作用；另外，聚合物有减水作用，使砂浆的水灰比减小，聚合物膜填充了水泥浆体的孔隙，切断了孔隙与外界的通道，起到密封的作用。

丙乳砂浆与普通砂浆相比，具有极限拉伸率提高1~3倍，抗拉强度提高1.35~1.5倍，抗拉弹模降低，收缩小，抗裂性显著提高，与混凝土面、老砂浆及钢板粘结强度提高4倍以上，2天吸水率降低10倍，抗渗性提高1.5倍，抗氯离子渗透能力提高8倍以上等优异性能，使用寿命基本相同，且具有基本无毒、施工方便、成本低，以及密封作用，能够达到防止老混凝土进一步碳化，延缓钢筋锈蚀速度，抵抗剥蚀破坏的目的。具体性能指标见下表。

目前，国内混凝土养护普遍采用自然养护方法．笔者经多年对水利工程混凝土养护方法的实践与调研，发现施工单位比较忽视混凝土的养护，洒水、覆盖养护不能按规范要求及期限适时进行，且养护质量难以控制与管理，根本达不到自然养护要求的标准，不仅影响混凝土早期强度的增长，更重要的是由于混凝土表面水分急剧蒸发失散，造成混凝土表面干缩、龟裂、起毛，严重影响混凝土整体质量以及其他性能的发挥．已建水工混凝土建筑物运行后跟踪考察证明，同标号、相同施工水平浇筑的混凝土，养护程度较好者混凝土表面色泽显黑，触摸光滑坚硬，养护程度差者表层起沙、脱皮，有较深裂纹，在有侵蚀性介质条件下运行两三年混凝土构筑物表层就发生变酥、剥落现象，严重影响了混凝土的耐久性．混凝土养护至今仍然是混凝土构筑物成型工艺中的难点，研究探讨混凝土养护方法及其实际效果，对提高水工混凝土的耐久性并节约用水有着十分重要的意义．

1水工混凝土养护方法研究与应用

1．1养护方法

水工混凝土养护是混凝土生产中周期最长的工艺过程，养护时间视当地气候条件及水泥品种而定，一般养护从混凝土浇筑完毕12～18h开始，并持续21～28d．多采用洒水进行自然养护，还有喷涂薄膜养护和塑膜包裹养护方法，使混凝土表面保持湿润，实现养护目的．

为了检验不同养护方法适应范围及实际效果，笔者在甘肃景电二期延伸向民勤调水工程中进行了现场实践对比．该调水工程位于腾格里沙漠南缘，风沙天多，风速大，空气干燥，气候炎热，没有湿润感，工程环境恶劣，全长99．04km渠线中有85km钢筋混凝土箱型渠穿越沙漠地段，还有渡槽、泄水建筑物等52座，混凝土量21．63万m3，混凝土表面积80．14万m2，养护任务相当大，预算养护用水6．4万m3．这些水工建筑物的共同特点是壁薄，外形坡面与直立面多，表面积大，水分极易蒸发，施工水源远而不便，水价昂贵（10～15元／m3），成型混凝土构筑物养护是本工程的难题．因此，质检部门将混凝土养护作为重点控制环节．起初按惯例采用自然养护法，考虑到工程环境炎热、气候干燥，混凝土脱模后便开始养护工作．草帘遮盖加洒水养护与无遮盖洒水养护同时进行，养护时间21～28d，浇水次数根据气候情况和覆盖物的保湿能力决定，以保证混凝土有足够的湿润，固定专人养护．用混凝土回弹仪测定的数据表明，遮盖加洒水养护的混凝土比无遮盖洒水养护的强度增长更快，28d强度回弹平均值前者高于设计10％以上，后者在设计值左右变动，细心观察可见后者混凝土表面有不规则的干缩裂纹和起沙现象．分析其原因认为构筑物表面持水性差，又是线型施工现场，水源不便，养护质量易失控，达不到养护要求，严重影响到构筑物混凝土质量．此后又采用塑料膜覆盖养护方法，试图以不透水汽的塑料膜来保持混凝土中的水，满足混凝土强度增长的需求，但实际中由于风大不易固定，覆盖过程中存在膜破损和接缝不严密的问题．养护效果检验认为，这种方法存在较多的具体问题，不能满足混凝土强度均匀的要求，保证率低．为了改进混凝土养护方法，经调查先后引进美国、中国石家庄生产的混凝土养护剂，现场试验从回弹测定强度值可见基本接近试验室标准养护效果．但使用美国生产的养护剂价格较高（51元／kg）．为了能够广泛推广应用，降低成本，笔者借鉴相关信息资料，反复试验，优选了一种较为理想的配方，自己生产养护剂，价格降低了90％多（5．0元／kg）．与美国以及国内同类产品工程应用、试验类比，自制的JD混凝土养护剂质量已达到国内同类产品水平．经甘肃省建材产品质量监督检验站、甘肃省建材研究中心试验站等有关部门及专家鉴定，认为JD混凝土养护剂各项物理指标和相应的性能均达到同类产品的标准，其研制和使用填补了甘肃省水利水电工程建设中的一项空白．工程实践与跟踪检验结果表明，采用JD混凝土养护剂养护，能够保证混凝土早期强度的增长以及各部位强度的均匀性，满足混凝土养护质量要求和技术要求，不仅成功地解决了沙漠及水源不便地带混凝土养护难的问题，而且普遍适宜水利工程混凝土养护，养护质量看得见摸得着，控制方便，技术可靠，操作简便，节省劳力，经济合理，消除了自然养护和塑料膜覆盖养护方法难以管理、不能保证养护效果的缺陷，成为施工单位乐于使用的养护方法．

甘肃省景电二期延伸向民勤调水工程混凝土全面采用养护剂养护，共使用养护剂133t，喷涂面积80多万m2，比洒水养护节约资金89．08万元，甘肃省疏勒河大型水利工程和宁夏自治区扬黄扶贫“1236”工程中现浇混凝土构筑物养护也广泛应用养护剂，没有发生一次因混凝土养护造成的问题，效果很好．

1概述

全断面砼衬砌埋藏式水工隧洞，在砼浇筑结束后，由于山体内地下水的渗流通道被封堵，形成较高的外水压力，使衬砌砼在施工缝、变形缝的薄弱位置产生渗漏。这是因为：

在砼浇筑时没有采取有效的排水措施(如设置排水廊道、打排水孔等)进行外水导排减压。

在砼衬砌完成后，因各种原因回填和固结灌浆不可能立即进行时，当衬砌砼水化热完成后，衬砌与岩体之间实际存在一个较大的空隙。当围岩外水压力梯度尚不足以形成新的渗流通道时，外压力实际上是渗透水在围岩和衬砌中产生的体积力。其计算公式为P=Byh、B=0.25-0.6。

此时的外水压力迅速升高，并直接作于衬砌砼上，导致砼薄弱面渗水，而影响衬砌结构的安全。因此在结构设计时如何控制外水压力引起构筑物的渗漏是十分重要的。尤其是特殊的隧洞结构断面的衬砌(如断面形式、配筋限制等问题)不可能一次全断面衬砌成型时，必须将底板和边顶拱分开施工，对形成的施工缝止渗防治是十分重要的。

2水工隧洞工程特性

摘要：建筑材料有很多种，而混凝土就是其中比较常见的一种。由于混凝土的优势非常明显，所以在建筑施工过程中比较常用，而且混凝土的适用范围越来越广。但水工混凝土建筑物也会出现一定问题，这主要是因为长期受到空气、温度以及水流冲击的影响，所以很容易出现裂缝、渗漏等质量问题。本文主要研究水工混凝土建筑物的混凝土质量检测。

关键词：水工混凝土；质量检测；检测方式

水工混凝土建筑物一般由三部分构成，其中一部分是建筑物，一部分是病坝，还有一部分是危险大坝。目前我国大部分水工建筑物都会存在质量问题，其中比较严重的大坝就是混凝土大坝，它的质量问题会引发决坝危险，也有可能引发溃坝危险。所以，水工混凝土建筑物需要进行病害检测。相比于一般混凝土来说，水工混凝土的耐水性更好，在施工过程中，不能忽视拌和、浇筑以及养护问题。

1混凝土质量检测的重要性

水工混凝土建筑在使用过程中经常会出现质量问题，出现问题的原因主要有以下两种，第一种因素是人为因素，第二种因素是受到外力破坏所导致。但是在水工建筑构建的过程中也会出现一定的问题，在建筑的后期使用中同样会出现一些问题。在建筑构建过程中出现问题的原因可能是以下原因，可能是施工计划出现问题，也可能是施工材料出现问题，还可能是施工人员技术水平不够高。所以水工建筑出现老化或者是病害问题需要及时修护，这就需要维修人员准确找到出现问题的部分，这也是水工建筑需要定期检测的原因。及时修复水工建筑所出现的问题有助于延长建筑寿命，保证水工建筑更好的使用。对于水工建筑来说，对混凝土质量进行检测是非常重要的，这也是避免建筑受到损害的重要环节。通过对混凝土质量进行检测可以了解整个建筑的受力情况，及时发现水工建筑出现的问题，其中包含了建筑的老化问题以及病害问题等，然后针对不同问题采取不同的养护措施[1]。

2水工混凝土建筑物的混凝土强度检测

一、水工混凝土结构的特点及类型

水工混凝土一般为防水混凝土，它是因本身的密实性而具有一定防水抗渗能力的整体式混凝土或钢筋混凝土结构。它兼有承重、围护和抗渗的功能，还可满足一定的耐冻融及耐侵蚀要求。防水混凝土结构具有材料来源广泛、工艺操作简单、工程成本低廉、结构整体性强、防水抗渗耐久等特点。防水混凝土结构以其独特的优越性成为水工工程建筑的首选。

水工防水混凝土按类型，可分为普通防水混凝土和外加剂防水混凝土。

1.普通防水混凝土

普通防水混凝土是在普通混凝土骨料级配的基础上，以调整和控制配合比的方法，提高自身密实度和抗渗性的一种混凝土。混凝土硬化后，粗骨料彼此之间被具有一定密实度的水泥砂浆所填充，并切断混凝土内部沿石子表面形成的连通的毛细渗水通道，使混凝土具有较好的抗渗性。

2.外加剂防水混凝土

1、引言

水利工程是基础产业工程，目前我国正在大规模、高速度地进行水利开发，工程建设耗费了大量资源，水工混凝土的耐久性也直接关系到工程的使用寿命、加固费用、效益发挥和运行安全，但是水工混凝土却经常受到裂缝、冻胀、冲磨、空蚀、碱骨料反应、碳化、溶蚀和侵蚀等病害的威胁，由于工程耐久性不足，增加了建筑物使用过程中的修理与加固费用，影响或限制了结构的正常使用功能并缩短结构的使用年限，影响效益和安全，不仅造成经济损失，而且严重浪费资源，引发社会问题。因此有必要对水工混凝土的常见病害进行分析和研究，并反馈到设计、施工和运行管理等方面来进行预防和控制，在工程建设管理的整个过程中，全方位、多渠道地提高水工混凝土的质量和耐久性，延长工程使用寿命，确保国家可持续发展战略在水利建设开发过程中的有效施行。

2、常见病害分析

水工混凝土是水利工程建设中很重要的材料，使用种类繁多，也需要在各种各样复杂的环境条件下发挥作用和确保工程正常运行。根据水工混凝土建筑物的结构性特点和所处工作环境的不同，常见病害主要有裂缝、冻胀、冲磨空蚀、碱骨料反应、碳化、溶蚀和侵蚀七大类，其中前三类属于物理性病害，后四类属于化学性病害。由于工程自身因素和工作条件的差异，这几类病害对混凝土的危害程度也互不相同。

（1）裂缝

裂缝是混凝土建筑物最常见的病害之一。裂缝是材料的不连续现象，属于物理性病害，是水工混凝土耐久性的首要影响因素。裂缝的出现，多数在施工期就存在，有的虽然在施工期以后，也多在运行初期5～10年以内，不是由于运行期长工程老化问题，而是早期的问题。裂缝的存在直接导致混凝土抗拉性能的降低，裂缝也会引导有害物质进入混凝土内部，造成钢筋锈蚀，甚至混凝土结构破坏。对于水库蓄水发电和灌溉来说，挡水混凝土结构的裂缝会直接引起渗漏，如果渗漏量达到一定程度，就直接危及工程的蓄水能力；对于混凝土重力坝来说，如果裂缝达到一定贯穿深度和宽度，会引起坝体扬压力的急剧增长，削弱坝体的抗滑能力，对结构抗震非常不利，甚至会对整个坝体的结构稳定和安全造成威胁。

论文关键词:水工混凝土；质量通病；防治措施

论文摘要:水工混凝土在其生产使用过程中，由于各种因素的影响，其质量通病的产生难以避免。结合多年从事水工混凝土施工和处理通痛的经验，分析探讨其产生的根本原因，提出了经过实践检验能有效解决几种常见通病的防治措施。

1前言

水工混凝土施工生产过程中，受材料、施工、温度、气候等多种因素的影响，产生蜂窝麻面、裂缝、渗漏、冻融、变形等质量通病，降低水工混凝土质量等级，严重影响其结构安全，缩短了水工混凝土使用寿命。为此，通过对以下几种常见质量通病成因的分析研究，结合成功经验和实际做法，提出相应的防治措施，有效解决水工混凝土病害处理问题，对提高工程质量、延长工程使用寿命具有重要的现实意义。

2水工混凝土质量通病成因分析

2.1水工混凝土表面蜂窝麻面及气孔的成因

工民建中的民用住宅、办公楼（梁、板、拄、基础），水工建筑中的厂房（基础、梁、板、柱）。大坝、隧洞衬砌、渡槽、、桥梁等工程建筑物的结构安全和防渗等绝大多数由混凝土和钢筋混凝土承担，因此混凝土的质量在工程建筑物中显得尤其重要。混凝土施工的工艺水平、施工队伍的素质、原材料的质量等因素给混凝土施工的质量控制带来一定困难。

本人参考资料及结合在小浪底工程混凝土施工的质量控制经验，就如何搞好混凝土的质量控制论述如下：

一、原材料的质量控制：

原材料的质量及其波动，对混凝土质量及施工工艺有很大影响。如水泥强度的波动，将直接影响混凝土的强度；各级石子超逊径颗粒含量的变化，导致混凝土级配的改变，并将影响新拌混凝土的和易性，骨料含水量的变化，对混凝土的水灰比影响极大。为了保证混凝土的质量，在生产过程中，一定要对混凝土的原材料进行质量检验，全部符合技术性能指标方可应用。骨料中含有害物质，超过规范规定的范围内，则会妨碍水泥水化，降低混凝土的强度，削弱骨料与水泥石的粘结，能与水泥的水化产物进行化学反应，并产生有害的膨胀的物质。如果粘土、淤泥在砂中超过3%，碎石、卵石中超过2%，则这些极细粒材料在集料表面形成包裹层，妨碍集料与水泥石的粘结。它们或者以松散的颗粒出现，大大地增加了需水量。如使用有机杂质的沼泽水，海水等拌制混凝土，则会在混凝土表面形成盐霜。对混凝土集料来说，影响配合比组成变异而导致混凝土强度过大波动的主要原因是含水率，含泥量的变化和石子含粉量的影响。在混凝土生产过程中，对原材料的质量控制，除经常性的检测外，还要求质量控制人员随时掌握其含量的变化规律，并拟定相应的对策措施。如砂石的含泥量超出标准要求时，及时反馈给生产部门，及时筛选并采取能保证混凝土的其它有效措施。砂子含水率，通过干炒法，及时根据测定的含水率来调整混凝土配合比中的实际用水量和集料用量。对于相同标号之间水泥活性的变异，是通过胶砂强度试验的快速测定，根据水泥活性结果予以调整混凝土的配合比。水泥、砂、石子各性能指标必需达到规范要求。

二、科学配制混凝土是保证质量的先决条件

1、混凝土施工配合比的换算

少筋混凝土结构是指配筋率低于普通钢筋混凝土结构的最小配筋率、介于素混凝土结构和钢筋混凝土结构之间的一种少量配筋的结构，简称少筋混凝土结构，也称为弱筋混凝土结构。

这类结构在水利工程设计中是难于避免的，有时，它在某些水工混凝土工程结构中处于制约设计的重要地位。从逻辑概念讲，只要允许素混凝土结构的存在，必定会有少筋混凝土结构的应用范围，因为它毕竟是素混凝土和适筋混凝土结构之间的中介产物。

凡经常或周期性地受环境水作用的水工建筑物所用的混凝土称水工混凝土，水工混凝土多数为大体积混凝土，水工混凝土对强度要求则往往不是很高。在一般水工建筑物中，如闸墩、闸底板、水电站厂房的挡水墙、尾水管、船坞闸室等，在外力作用下，一方面要满足抗滑、抗倾覆的稳定性要求，结构应有足够的自重；另一方面，还应满足强度、抗渗、抗冻等要求，不允许出现裂缝，因此结构的尺寸比较大。若按钢筋混凝土结构设计，常需配置较多的钢筋而造成浪费，若按素混凝土结构设计，则又因计算所需截面较大，需使用大量的混凝土。

对于这类结构，如在混凝土中配置少量钢筋，在满足稳定性的要求下，考虑此少量钢筋对结构强度安全方面所起的作用，就能减少混凝土用量，从而达到经济和安全的要求。因此，在大体积的水工建筑物中，采用少筋混凝土结构，有其特殊意义。

关于少筋混凝土结构的设计思想和原则，我国《水工混凝土结构设计规范》(SL/T191—96)作了明确的规定。

二、规范对少筋混凝土结构的设计规定